弥漫性胶质瘤3.0T磁共振扩散张量成像及纤维束成像的初步研究

目的探讨扩散张量成像（DTI）及纤维束成像在弥漫性胶质瘤的诊断、分级以及显示肿瘤与周围结构关系等方面的作用。方法使用3.0T磁共振ASSET-SE-EPI序列对37例弥漫性胶质瘤患者（WHO分级：Ⅱ级16例,Ⅲ级11例,Ⅳ级10例）进行DTI成像。分别测定病灶实性部分、灶周水肿区、病灶及水肿周围T2WI显示信号正常区域、病灶同侧远处T2WI显示信号正常区域及对侧大脑半球相对应区域的MD值和FA值。对灶周白质纤维束进行三维纤维束成像。结果肿瘤及瘤周水肿区的MD值明显高于对侧正常脑实质（P〈0.01）,而FA值则均明显低于对侧正常脑实质（P〈0.01）。Ⅱ级肿瘤内的FA值明显低于Ⅲ级和Ⅳ级（PⅡ-Ⅲ=0.024;PⅡ-Ⅳ=0.030）。各级别胶质瘤肿瘤内与瘤周水肿区之间的MD值和FA值均无统计学差异（P〉0.05）。三维纤维束成像显示,Ⅱ级胶质瘤对周围白质纤维束主要是推移;Ⅲ级胶质瘤周围水肿区均可见纤维束较明显的破坏,肿瘤周围T2WI信号正常白质区内也有部分纤维束被肿瘤浸润甚至破坏;Ⅳ级胶质瘤周围水肿区及T2WI信号正常白质区内均有明显的纤维束浸润、破坏。结论各级别弥漫性胶质瘤瘤周白质纤维束均有不同程度的浸润破坏,反映了弥漫性胶质瘤浸润性生长的特征。MD值和FA值可用于区分胶质瘤与正常脑组织。FA值可用于区分低级别胶质瘤与高级别胶质瘤。DTI方向编码彩图和三维纤维束成像可以清楚、直观地显示肿瘤与周围白质纤维束的关系。     

磁共振扩散张量成像在显示正常人脑白质纤维中的应用

目的应用DTI技术显示正常人脑白质纤维,探讨其与解剖学描述的一致性。方法20名健康志愿者行颅脑MRI与颅脑单次激发回波平面扩散张量成像扫描(b值=0,500s/mm2),在SiemensLeonardo工作站应用纤维束跟踪软件(SiemensStandar12dirs)进行后处理重建出白质纤维束。结果对主要白质纤维如皮质脊髓束、皮质核束、胼胝体、扣带、上纵束、下纵束、上枕额束、下枕额束、钩束进行模拟显示,不同纤维需要选择适合的感兴趣区、各向异性阈值、角度阈值、步长和体素内采样数目等参数,显示结果与解剖学描述具有较好的一致性。结论利用扩散张量成像技术可模拟显示正常人脑白质纤维,与解剖学描述具有较好的一致性,是在活体中研究人脑白质纤维的一种较可靠的方法。     

Assessment of the early organization and maturation of infants' cerebral white matter fiber bundles: a feasibility study using quantitative diffusion tensor imaging and tractography

The human infant is particularly immature at birth and brain maturation, with the myelination of white matter fibers, is protracted until adulthood. Diffusion tensor imaging offers the possibility to describe non invasively the fascicles spatial organization at an early stage and to follow the cerebral maturation with quantitative parameters that might be correlated with behavioral development. Here, we assessed the feasibility to study the organization and maturation of major white matter bundles in eighteen 1- to 4-month-old healthy infants, using a specific acquisition protocol customized to the immature brain (with 15 orientations of the diffusion gradients and a 700 s mm(-2)b factor). We were able to track most of the main fascicles described at later ages despite the low anisotropy of the infant white matter, using the FACT algorithm. This mapping allows us to propose a new method of quantification based on reconstructed tracts, split between specific regions, which should be more sensitive to specific changes in a bundle than the conventional approach, based on regions-of-interest. We observed variations in fractional anisotropy and mean diffusivity over the considered developmental period in most bundles (corpus callosum, cerebellar peduncles, cortico-spinal tract, spino-thalamic tract, capsules, radiations, longitudinal and uncinate fascicles, cingulum). The results are in good agreement with the known stages of white matter maturation and myelination, and the proposed approach might provide important insights on brain development.     

多发性硬化患者胼胝体的弥散张量纤维束成像定量研究

目的利用弥散张量纤维束成像(DTT)定量研究多发性硬化(MS)患者胼胝体分数各向异性(FA)值与正常志愿者之间的差异及与扩展病残状态评分(EDSS)的相关性,以明确该指标在多发性硬化研究中的价值.方法对36例正常志愿者和64例复发好转型(RR)MS患者进行弥散张量成像检查,重建出胼胝体并计算出该纤维束的FA值,比较MS组与对照组之间是否存在差异,研究该指标与EDSS的相关性.结果正常志愿者胼胝体FA值无性别差异(P＞0.05),平均FA值为0.506±0.020.MS患者胼胝体平均FA值(0.465±0.033)明显低于(P＜0.01)对照组(0.506±0.020).脑型MS胼胝体平均FA值(0.456±0.036)明显低于脊髓型(0.475±0.025)(P＜0.05).MS患者胼胝体FA值与EDSS评分无显著相关性(r=-0.104,P＞0.05).结论MS患者胼胝体的FA值存在明显异常,但该指标不能反映患者的身体残疾状态.     

扩散张量成像及纤维束示踪成像观察正常脊髓

目的 探讨3.0T MR DTI及脊髓扩散张量纤维束示踪成像(DTT)技术的可行性及临床应用价值。 方法 应用3.0T MR成像系统对49名健康志愿者行脊髓DTI。分别测量颈髓、下段胸髓的ADC和FA值,同时进行各段脊髓DTT研究。采用单因素方差分析进行统计学分析。 结果 在颈髓与下段胸髓之间ADC和FA值差异均无统计学意义(P=0.745、0.196)。在DTT彩色编码图上,正常脊髓纤维束显示为头尾向的一束,存在头尾侧各向异性。 结论 脊髓DTI是描述扩散特征并直观显示脊髓纤维束的有效检查技术,可为脊髓病变提供扩散定量值参考。     

人脑连合纤维的弥散张量纤维束成像

目的建立弥散张量纤维束成像对人脑连合纤维的显示方法,探讨显示结果与已知解剖知识的一致性.方法对1个正常志愿者进行单次激发回波平面弥散张量成像,利用纤维束成像软件包显示脑内连合纤维,观察重建的连合纤维与已知解剖知识的一致性.结果通过选择恰当的感兴趣区,设置不同的分数各向异性阈值、角度阈值、步长和体素内采样数目等参数,弥散张量纤维束成像可以清楚地显示胼胝体、穹隆和前连合等连合纤维的三维结构.显示结果与已知解剖知识具有良好的一致性.结论纤维束成像的结果与解剖学描述具有高度一致性,该方法是一种可靠的研究人脑纤维连接的方法.     

磁共振弥散张量成像及纤维束成像对脑胶质瘤分级的诊断价值

目的 联合应用弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)与弥散张量纤维束成像(diffusion tensor tractography,DTT),探讨其在胶质瘤分级诊断中的应用价值.方法 25例脑胶质瘤患者进行常规MR及弥散张量成像,经组织病理学证实其中9例低级别(Ⅰ～Ⅱ级)胶质瘤,16...     

磁共振弥散张量成像在脑膜瘤诊断中的应用价值

目的运用磁共振弥散张量成像技术探讨ADC值、FA值与脑膜瘤病理分级的关系.方法27例术前行MR平扫、弥散张量成像及增强扫描并经手术病理证实的脑膜瘤患者.分别测量肿瘤实质区、瘤周水肿区、瘤周白质区和健侧对应部位的ADC值和FA值,并与病理结果进行对照研究.结果瘤周水肿区、肿瘤实质区、瘤周白质区三者之间ADC值存在显著差异(P＜0.05),以瘤周水肿区为最高.瘤周白质FA值高于肿瘤实质区和瘤周水肿区,差别具有显著性意义,但后两者之间FA值无显著性差异.良、恶性脑膜瘤肿瘤实质区ADC值之间具有显著性差异;良、恶性脑膜瘤瘤周白质之间FA值有显著性差异.结论结合常规MR图像、ADC值、FA值有助于术前对脑膜瘤良、恶性进行鉴别.ADC值有助于区别脑膜瘤实质、瘤周水肿及瘤周白质区.     

视路白质纤维束磁共振扩散张量成像的初步应用

目的探讨应用DTI技术对视神经纤维束和视路成像的可能性和应用价值。方法采用GE1.5T Signa HD磁共振。纤维束示踪成像软件为日本东京大学Masutani开发的DTV2和Volume One软件,共检查30例,其中15例志愿者,15例患者。结果30例中,视交叉、视束和视放射均可良好显示。有8例志愿者和6例患者可清晰显示完整的视交叉与视神经,其余未能完整显示视神经。4例眼眶肿瘤可见视神经受压移位,部分形态改变,提示视神经损伤。2例炎症由于未侵犯视神经,视神经纤维束显示未见异常。结论应用DTI技术观察视神经及全视路神经纤维束的改变,显示眼眶肿瘤与视神经的关系,对提高视路疾病的显示和诊断具有明显的意义。     

磁共振扩散张量成像在急性隐匿性颈髓损伤中的诊断价值

目的探讨磁共振扩散张量成像(DTI)在急性隐匿性颈髓损伤(CSCI)中的诊断价值。 方法选取2016年6月至2017年7月在九江市中医医院骨伤科及神经外科就诊,72 h内有明确外伤史,临床诊断为CSCI而常规磁共振(MR)序列显示脊髓无异常信号(隐匿性脊髓损伤)患者30例(损伤组)及30例健康志愿者(对照组)分别接受常规MR序列、DTI序列检查。对两组的DTI进行数据处理与分析,获得扩散张量纤维束成像(DTT)。分别测量损伤组和对照组的各向异性分数(FA)值和表观扩散系数(ADC)值,采用两独立样本t检验比较两组间差异。 结果损伤组的FA值(0.53±0.22)明显低于对照组FA值(0.65±0.12),差异具有统计学意义(t＝5.00,P<0.01)。损伤组的ADC值[(1.15±0.28)×10^－3mm²/s]明显高于对照组ADC值[(1.04±0.57)×10^－3mm²/s],差异具有统计学意义(t＝11.20,P<0.01)。损伤组颈髓DTT图示受损区域的白质纤维束稀疏、扭曲及断裂。 结论DTI的FA值和ADC值可定量分析CSCI患者脊髓白质损伤的严重程度,DTT图可准确描绘脊髓白质损伤的位置及范围,是目前无创性诊断隐匿性颈髓损伤和评估预后的一个重要手段。     

多形性胶质母细胞瘤MR弥散张量成像应用研究

目的本研究旨在探讨平均扩散系数（ADC）和各向异性指数（FA）在鉴别多形性胶质母细胞瘤肿瘤组织、水肿及正常脑组织,以及探讨ADC值及FA值在对肿瘤浸润范围中的作用。方法14例多形性胶质母细胞瘤在治疗前行常规MRI、增强扫描及弥散张量成像（DTI）,在T1WI增强、T2WI上确定肿瘤组织、水肿及正常脑组织,在ADC图和FA图上测量这些区域的FA值及ADC值,用方差分析评定值之间的差异。结果肿瘤囊变区的ADC值（2.07&#177;0.631）&#215;10^-3mm^2/s最高,其次为水肿区（1.39&#177;0.164）&#215;10^-3mm^2/s、肿瘤强化中心（1.13&#177;0.187）&#215;10^-3mm^2/s、肿瘤强化边缘（1.04&#177;0.254）&#215;10^-3mm^2/s、瘤周正常白质区（0.779&#177;0.088）&#215;10^-3mm^2/s、对侧正常白质（0.748&#177;0.082）&#215;10^-3mm^2/s。对侧正常白质FA值最高（0.538&#177;0.084）&#215;10^-3mm^2/s,肿瘤囊变区最低（0.09&#177;0.028）&#215;10^-3mm^2/s。肿瘤强化边缘与囊变坏死区、水肿区、瘤周正常白质以及对侧正常白质ADC值差别均具有显著性意义（P〈0.05）,瘤周正常白质区与对侧正常白质区ADC值无显著性意义（P〉0.05）。肿瘤强化边缘与囊变坏死区、瘤周正常白质区、对侧正常白质区FA值差别均具有显著性意义（P〈0.05）,瘤周正常白质区与对侧正常白质区FA值有显著性意义（P〈0.05）,肿瘤强化边缘FA值与水肿区FA值差异无显著性意义（P〉0.05）。结论ADC值可用于区分多形性胶质母细胞瘤正常脑白质、水肿和肿瘤强化边缘,FA值对于组织学鉴别无明显意义,FA值对肿瘤浸润范围有重要的意义。     

老年抑郁症脑白质异常的磁共振扩散张量研究

目的应用磁共振扩散张量成像(DTI)研究老年抑郁症脑白质异常,探讨其发病机制。方法DTI扫描31例老年抑郁症和15例正常老年人的脑部,测量前额叶、颞叶、胼胝体的各向异性分数值(FA),对两组之间各部位的相应取值分别进行t检验,并与临床资料进行相关性分析。结果老年抑郁症组右侧海马旁回、双侧背外侧额叶FA值低于正常对照组相应部位FA值(P<0.05),差异存在显著性,且与其他因素无关。结论老年抑郁症存在额、颞叶白质损伤,提示存在边缘系统-皮层-纹状体环路的神经纤维束完整性破坏,证实该神经环路在其发病机制中的重要作用。     

扩散张量成像在脑脓肿诊断中的价值

目的评价MR扩散张量成像在脑脓肿中的应用价值. 方法经病理及临床复查证实的脑脓肿9例.行常规MR扫描、扩散张量成像(DTI)检查.构建平均扩散系数(ADC)图和各向异性分数(FA)图,并测量脓肿及周围水肿区的ADC、FA值.结果在扩散张量加权像上,脓肿腔表现为高信号,水肿区呈低信号;在ADC图上,脓肿呈低信号,平均ADC值为(0.66±0.07)×10-3mm2/s,水肿区呈高信号;在FA图上,脓肿与水肿均表现为低信号.结论在DTI扩散张量加权像上,脓肿表现为较特异的高信号,ADC值较低,有助于和囊变、坏死性肿瘤鉴别.     

基于PC Matlab平台的扩散张量参数的计算

本文介绍了在普通计算机上根据磁共振成像系统测量所得到的扩散张量数据计算扩散张量参数的方法,并且基于Matlab编程语言实现了目前应用较广的临床参数,如表观扩散系数、扩散张量的最大特征值、特征向量以及各向异型扩散系数FA等的计算.     

磁共振扩散张量成像定量分析正常臂丛神经

目的分析采用1.5T MR仪对正常成人臂丛神经进行DTI及纤维束示踪成像(DTT)的可行性及其量化特征。方法 34名健康志愿者接受DTI及DTT,测量C5~8双侧臂丛神经FA值、ADC值,采用单次激发自旋回波平面成像序列分别测量b值为700、9001、100 s/mm2时右侧C6神经根平均纤维束长度、纤维束所占体素及图像SNR。结果 34名健康志愿者中32名DTI及DTT成功。C5~8神经根平均FA值及ADC值依次为:0.46±0.03和(1.16±0.15)×10-3mm2/s、0.45±0.04和(1.13±0.19)×10-3mm2/s、0.44±0.04和(1.18±0.19)×10-3mm2/s、0.39±0.05和(1.26±0.18)×10-3mm2/s。b=900 s/mm2时,右侧C6神经根平均纤维长度、纤维束所占体素最大。b=700 s/mm2时,SNR最大(18.28±7.38);b=900 s/mm2时,SNR是最大SNR的93%。结论采用1.5T临床型MR机b值为900 s/mm2时,能成功完成正常臂丛神经DTI及DTT,清晰显示臂丛神经纤维束的FA值和结构。     

A tractography comparison between turboprop and spin-echo echo-planar diffusion tensor imaging

The development of accurate, non-invasive methods for mapping white matter fiber-tracts is of critical importance. However, fiber-tracking is typically performed on diffusion tensor imaging (DTI) data obtained with echo-planar-based imaging techniques (EPI), which suffer from susceptibility-related image artifacts, and image warping due to eddy-currents. Thus, a number of white matter fiber-bundles mapped using EPI-based DTI data are distorted and/or terminated early. This severely limits the clinical potential of fiber-tracking. In contrast, Turboprop-MRI provides images with significantly fewer susceptibility and eddy-current-related artifacts than EPI. The purpose of this work was to compare fiber-tracking results obtained from DTI data acquired with Turboprop-DTI and EPI-based DTI. It was shown that, in brain regions near magnetic field inhomogeneities, white matter fiber-bundles obtained with EPI-based DTI were distorted and/or partially detected, when magnetic susceptibility-induced distortions were not corrected. After correction, residual distortions were still present and several fiber-tracts remained partially detected. In contrast, when using Turboprop-DTI data, all traced fiber-tracts were in agreement with known anatomy. The inter-session reproducibility of tractography results was higher for Turboprop than EPI-based DTI data in regions near field inhomogeneities. Thus, Turboprop may be a more appropriate DTI data acquisition technique for tracing white matter fibers near regions with significant magnetic susceptibility differences, as well as in longitudinal studies of such fibers. However, the intra-session reproducibility of tractography results was higher for EPI-based than Turboprop DTI data. Thus, EPI-based DTI may be more advantageous for tracing fibers minimally affected by field inhomogeneities.     

纤维束示踪成像评价复发缓解型多发性硬化患者边缘系统纤维通路损伤

目的 利用扩散张量纤维束示踪成像评估多发性硬化（MS）边缘系统纤维通路损害。方法 对20例复发缓解型MS患者（MS组）和20名健康志愿者（对照组）进行纤维束示踪成像。追踪扣带束、穹窿、钩束,获得相应纤维条数、FA值、MD值。并进行统计学分析。结果 与对照组比较,MS组扣带束、穹窿、钩束FA值均减低（P均<0.01）,MD值均升高（P均<0.05）。MS组穹窿纤维条数较对照组减少（P<0.001）。MS组中左侧与右侧钩束纤维条数、对照组中左侧与右侧钩束FA值、纤维条数差异均有统计学意义（P均<0.05）。MS组扣带束、钩束FA值与EDSS评分呈负相关（r=-0.572、-0.665,P均<0.05）,MD值与EDSS评分呈正相关（r=0.627、0.603,P均<0.05）。结论 纤维束示踪成像对评估MS边缘系统纤维通路损害及监测临床进程有重要应用价值。     

磁共振弥散张量成像对弥漫性轴索损伤的研究

目的探索高场强磁共振弥散张量成像(DTI)对弥漫性轴索损伤的评价价值.方法脑外伤病人12例及正常对照组13例,分别应用常规MR扫描及弥散张量成像技术.在FA图上分别测量创伤组及对照组双侧半球白质感兴趣区镜像部位FA值,将两组相应感兴趣区FA值均值进行比较,观察有无明显差异.并将创伤组FA值均值与临床GCS评分进行相关分析.结果创伤组与对照组FA值有明显差异,创伤组双侧内囊后肢FA值与GCS评分有较好相关性.结论磁共振弥散张量成像技术对白质损伤敏感,并能反映其损伤程度,是目前活体诊断弥漫性轴索损伤准确的检查方法.     

正常人肾脏磁共振扩散张量成像及可重复性

目的 探讨正常肾脏的DTI特点,分析检查结果的稳定性和可重复性.方法 对10名健康志愿者行肾脏DTI检查,测量肾皮质及髓质的ADC值及FA值.分析同一测量者在不同时间的测量结果、不同测量者的测量结果及同组受检者不同时间检查结果的一致性.结果 正常肾皮质的ADC值高于髓质(t=20.126,P＜0.001),两侧肾脏差异无统计学意义(P＞0.05);正常肾脏髓质的FA值高于皮质(t=42.713,P＜0.001),两侧肾脏差异无统计学意义(P＞0.05).比较同一测量者在不同时间的测量结果、不同测量者的测量结果及同组受检者不同时间的检查结果,其组内相关系数均大于0.75,alpha系数均大于0.8.结论 DTI可以反映正常肾脏超微结构的特点,检查结果有很高的稳定性和可重复性.     

复发-缓解型多发性硬化患者双侧视放射扩散张量成像

目的 应用扩散张量成像(DTI)技术探讨复发-缓解型多发性硬化(RRMS)患者视力损伤与双侧视放射白质纤维束损伤的相关性。方法 选取视力损伤的RRMS患者(患者组)及年龄与性别相匹配的健康志愿者(对照组)各25例行DTI检查,分别测量双侧视放射的FA值及MD值,采用扩展残疾状态量表(EDSS)对患者进行评分。分析患者组与对照组组内及组间两侧视放射的FA值及MD值差异,以及与EDSS评分的相关性。结果 ①对照组及患者组组内双侧视放射FA值(t=0.41,P=0.68;t=0.09,P=0.92)及MD值(t=0.72,P=0.48;t=0.20,P=0.84)差异均无统计学意义;患者组左右侧视放射FA值(t=8.29,P<0.01;t=8.42,P<0.01)均较对照组下降,MD值(t=7.17,P<0.01;t=6.58,P<0.01)均高于对照组;②左右侧视放射FA值(r=-0.24,P=0.30;r=-0.13,P=0.58)及MD值(r=0.16,P=0.50;r=0.31,P=0.19)与EDSS评分无明显相关性。结论 RRMS患者视力受损与双侧视放射的白质纤维束损害具有一定的关系。